静电喷雾技术原理

静电喷雾基本原理

       静电喷雾，是应用高压静电使喷嘴具有正的或负的电荷，从而使液体流过喷头雾化后，形成与喷嘴极性相同或相异电荷的群体荷电雾滴。在静电场力和其他外力的联合作用下，带电喷嘴同性电荷的雾滴作定向运动而吸附到目标物上，达到沉积效率高，覆盖均匀，雾滴沉降速度快且漂移散失少，环境污染小等良好的性能。

       喷嘴喷出的雾滴云带有静电荷，根据静电感应原理，地面上的目标表面将引起和喷嘴极性相反的电荷，并在两者之间形成静电场。由于雾滴带有和喷嘴极性相同的电荷，会受到排斥，在目标表面异性电荷的吸引下，雾滴受电场力推动将沿着电力线向目标移动，电力线分布于目标的各个部位，从而使雾滴向目标的各个位置沉积。因此，静电喷雾的雾滴不仅能吸附到目标的正面，而且能吸附到目标的背面和隐蔽部位，提高了喷雾效果。

       静电喷雾具有雾滴穿透力强、靶标命中率高，小雾滴飘失少、覆盖均匀等优点，极大地改善了喷雾效果。本文所研制的气力式静电喷头采用感应充电方式，在解决现存静电喷头的射程短、漏电和反向电离现象较严重等问题上，取得初步进展。本文在对静电喷雾基础理论进行分析的基础上，通过室内试验的方法，对研制的气力式静电喷头在不同的气体压力，液体压力、喷孔直径和充电电压条件下的雾滴雾化荷电特性进行了研究，通过对相关试验和数据统计分析结论如下：

       1，理论分析了静电喷雾原理。静电喷头在喷雾过程中，通过感应充电方式使雾滴带上与充电装置极性相同的电荷。根据静电感应原理，地面上的靶标上将产生和喷嘴极性相反的电荷，在喷嘴和靶标之间形成静电场，电场力大小F=qE。雾滴在静电场作用下，作定向运动而吸附在靶标物上，雾滴的运动受静电力，空气浮力，重力和惯性力等综合作用，而对雾滴沉降起主要作用，是静电力和重力。当雾滴直径足够小时，静电力可以控制雾滴的运动使其朝靶标物定向移动。

       2，采用正式实验方法设计了雾化质量性能试验和雾滴荷电性能的试验，建立了雾滴直径大小，雾滴平均直径索太尔平均直径的计算公式，考察了气体压力，液体压力、充电压力、喷孔直径等因素对雾滴雾化质量和荷电性能的影响。X终确定喷头结构的X优参数组合为气体压力0.2Mpa，充电电压为1600v，喷孔直径为10mm，液体压力可以视情况而定，一般液体压力选负值。

       根据气力式静电喷头雾化荷电机理及应用基础研究，我们知道液滴的雾化是过程实质上就是通过某种方法，使一定体积的液体分子破碎成许多微小颗粒组成的液滴群，从而得到更小的液滴分子群。理论上来说，液体的雾化是气液两相相互作用的过程，是外力与液体表面张力及粘带性之间相互竞争的结果。液体的表面张力和体的粘带性力图保持液体球形状态，而作用于液体表面的空气动力会促使液体分子的破碎。当外力作用足以克服液体表面张力和粘带性时，液体就会破碎，随着力的变化，液滴又会发生二次雾化，进而促使液滴破碎成更小的液体分子。液体的雾化程度对其后的雾滴运输沉积运程有很大的影响。